APOLIPOPROTEIINI E: OMINAISUUDET, TOIMINNOT, SAIRAUDET - BIOLOGIA - 2026

Apolipoproteiini E: n tai ε apolipoproteiini, on plasman apolipoproteiini osa makromolekulaarisiin tunnetaan lipoproteiinit, jotka liittyvät rasvoja, kuten triglyseridit ja kolesteroli, joka on päällystetty kerroksella fosfolipidien ja muiden proteiinien kanssa.

Tämä apolipoproteiini, samoin kuin muut sen luokan lipoproteiinit, myötävaikuttaa lipoproteiinien (viitaten lipoproteiinirunkoihin) stabilointiin ja liukenemiseen niiden kiertäessä verenkiertoon.

Apolipoproteiini E: n rakenne (Lähde: Jawahar Swaminathan ja MSD: n henkilökunta Euroopan bioinformatiikan instituutissa Wikimedia Commonsin kautta)

Koska apolipoproteiini E osallistuu lipoproteiineihin, sillä on välittömiä vaikutuksia kolesterolin ja triglyseridien pitoisuuksiin seerumissa, mikä tarkoittaa, että se liittyy patologioihin, jotka liittyvät näiden lipidien pitoisuuksiin veressä.

Apolipoproteiinit, kuten apoE, ovat osa erityyppisiä lipoproteiineja, jotka niiden kelluvuustiheydestä riippuen luokitellaan kylomikroneiksi, jäännöskylomikronipartikkeleiksi, erittäin pienitiheyksisiksi lipoproteiineiksi (VLDL), välitiheydeksi (IDL), pienitiheydeksi (LDL).) ja korkea tiheys (HDL).

Erityisesti apolipoproteiini E on osa kyllomikronien proteiinikomponenteista, jäljellä olevista kyomikromipartikkeleista, VLDL: stä ja HDL: stä. Se syntetisoidaan maksassa, aivoissa, iholla, makrofageissa ja steroidogeenisissä elimissä.

ominaisuudet

Apolipoproteiinigeeniperheeseen (APO) kuuluva geeni koodaa 299 aminohapon ja enemmän tai vähemmän 34 kDa: n proteiinia, jossa kukin perheen jäsen koostuu yksiköistä, jotka toistetaan erissä, joissa on 11 kodonia..

Ihmisillä tällä erittäin polymorfisella geenillä on kolme yleistä alleelia, ja se sijaitsee kromosomin 19 pitkässä haarassa, ja on läheisessä yhteydessä muihin saman perheen geeneihin. Se koostuu 4 eksonista ja 3 intronista, joiden kokonaisarvo on noin 3 597 nukleotidia.

Proteiini syntetisoidaan pääasiassa maksakudoksessa, mutta sitä voidaan löytää myös aivoista, pernasta, munuaisista, sukurauhasista ja makrofageista.

Erilaisten isoformien mallit, joita se voi esittää, eivät ole vain geneettisesti määritettyjä, vaan johtuvat myös translaation jälkeisistä modifikaatioista, kuten esimerkiksi siaalhapon erien lisäämisestä (sialylaatio).

Joidenkin isoformien esiintyminen suhteessa toisiin on vaikuttanut joihinkin patologisiin tiloihin, huolimatta siitä, että erot niiden välillä ovat usein yhtä yksinkertaisia ​​kuin aminohapposubstituutiot.

Rakenne

Kuten muutkin apolipoproteiinit, myös apolipoproteiini E: llä on erittäin tilattu rakenne. Se koostuu alfaheliksiistä, mikä ennustetaan sen aminohapposekvenssin analyysistä ja varmennetaan kokeellisilla menetelmillä.

Sillä on suuri lipidejä sitova domeeni lähellä karboksyyliterminaalia ja se erittyy suurella määrällä siaalihappotähteitä, jotka poistuvat asteittain monimutkaisten mekanismien kautta.

ominaisuudet

Apolipoproteiini E: n, samoin kuin monien muiden apolipoproteiinivarianttien, ensisijainen tehtävä on ylläpitää lipoproteiinien rakenteellista eheyttä lipidimetaboliossa.

Se toimii kofaktorina entsymaattisissa reaktioissa, jotka tapahtuvat lipoproteiinien pallomaisissa kappaleissa, ja voivat toimia niiden pintareseptorina. Erityisesti apolipoproteiini E on ratkaisevan tärkeä erittäin pienitiheyksisten lipoproteiinien (VLDL) ja kylomikronien muodostumiselle.

Kolesterolin kuljetuksessa ja aineenvaihdunnassa

Koska apolipoproteiini E: n eri isoformit toimivat eri tavalla lipoproteiinien spesifisten solureseptoreiden kanssa, niillä on perustavanlaatuinen rooli verenkierron kolesterolitasojen säätelyssä ja ylläpidossa.

Kylomikroneissa, jäljelle jäävissä kylomikronihiukkasissa (triglyseridien hydrolyysin jälkeen niiden sisäpuolella) ja erittäin pienitiheyksisissä hiukkasissa läsnä oleva apolipoproteiini E liittyy erityisiin reseptoreihin, jotka kuljettavat niitä maksakudokseen kolesterolin jakautuminen tai eliminointi.

Se on määräävä proteiini sekä HDL: n että VLDL: n lipoproteiinien solun "ottoon", ja vastasyntyneissä apoE: llä olevat HDL-lipoproteiinit ovat runsasimpia.

Lipoproteiinien sitoutumisessa spesifisiin tekijöihin

ApoE: tä sisältävillä lipoproteiineilla on kyky sitoutua hepariiniin saman alueen kautta, jolla nämä partikkelit sitoutuvat reseptoreihin, jolla näyttää olevan fysiologisia vaikutuksia lipoproteiinien sitoutumiseen endoteelipintoihin.

Immuunijärjestelmässä

Lymfosyyttien (immuunijärjestelmän solujen) pinnalla on immunoregulatoiva reseptori, joka kykenee sitoutumaan spesifisesti apolipoproteiini E: hen, mikä tekee lymfosyytit resistentteiksi mitogeeniselle stimulaatiolle. Tämä tarkoittaa näiden solujen aktivoitumiseen tarvittavien varhaisten transformaatiotapahtumien estämistä.

Muut toiminnot

ApoE: llä ja sen isomuodoilla on todettu olevan merkittävä vaikutus pitkäikäisyyteen ja ikääntymiseen.

Liittyvät sairaudet

Yli miljoona ihmistä kuolee Yhdysvalloissa vuosittain sydän- ja verisuonitautien, mukaan lukien sepelvaltimo-, sydämen rytmihäiriöiden, valtimoiden sairauksien, kardiomyopatioiden, syntymävaurioiden ja verisuonten takia.

Sepelvaltimopatologiat ovat yleisimpiä, ja niihin liittyvien riskitekijöiden joukossa ovat savukkeiden kulutus, liiallinen kolesterolitaso (liittyy sekä ylimääräisiin pienitiheyspartikkeleihin että suuritiheyksisten hiukkasten määrän virheisiin)., verenpaine, istuva elämäntapa, liikalihavuus ja diabetes.

Eri tutkimukset ovat osoittaneet, että apolipoproteiini E: tä ja sen muunnelmia koodaavan lokuksen virheet vastaavat 6–40% sepelvaltimoiden riskitekijöistä, koska ne osallistuvat suoraan lipidien ja kolesterolin metaboliaan.

Muut sairaudet, joihin apoE on liitetty, liittyvät neurologisiin häiriöihin, kuten Alzheimerin tauti, joka liittyy apoE4-varianttiin riskitekijänä kognitiiviselle heikkenemiselle, joka tapahtuu tämän taudin kehittymisen aikana.

ApoE ilmeisesti on vuorovaikutuksessa beetaamyloidipeptidin kanssa, jonka laskeutuminen amyloidilaattojen muodossa on välttämätöntä Alzheimerin taudin toteamiseksi.

Viitteet

1. Chen, J., Li, Q., ja Wang, J. (2011). Ihmisen apolipoproteiini E3: n topologia säätelee ainutlaatuisesti sen erilaisia ​​biologisia toimintoja. PNAS, 108 (15744), 2 - 7.
2. Danesh, J. (2009). Tärkeimmät lipidit, apolipoproteiinit ja verisuonitaudin riski. American Medical Association, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, ja Stewart, KE (2002). Apolipoproteiini E: n polymorfismi ja sydän- ja verisuonisairaudet: HuGE-arvostelu. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, ja Weisgraber, KH (2006). Apolipoproteiini E -rakenne: näkemykset toiminnasta. Trends in Biochemical Sciences, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, ja Weisgarber, KH (1984). Plasman lipoproteiinit: apolipoproteiinien rakenne ja toiminta. Journal of Lipid Research, 25, 1277 - 1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE ja kognitiivinen toiminta. Hormonit ja käyttäytyminen, 53, 706–715.